| 出願番号 |
特願2009-286176 |
| 出願日 |
2009/12/17 |
| 出願人 |
独立行政法人産業技術総合研究所 |
| 公開番号 |
特開2011-129342 |
| 公開日 |
2011/6/30 |
| 登録番号 |
特許第5354598号 |
| 特許権者 |
国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
| 発明の名称 |
電子源 |
| 技術分野 |
情報・通信、電気・電子、食品・バイオ |
| 機能 |
検査・検出、表面処理、材料・素材の製造 |
| 適用製品 |
あらゆる電子ビーム応用への展開が可能であり、白色照明、殺菌・浄水、電子ビーム応用分析・電力スイッチング素子・高輝度電子銃・高輝度Ｘ線装置、マイクロ流路内局所化学反応用カソード等の各種情報センシング、医療、等の幅広い分野への応用が可能 |
| 目的 |
この発明は、負の電子親和力を持つｎ型ダイヤモンド半導体への電流注入のみを用いて、室温動作する電子源を提供する。 |
| 効果 |
この発明によれば、従来のどの種類の電子源とも異なる原理・構造を持ち、従来の電子源が持つ本質的な問題、すなわち高出力・高輝度の要求と熱的・高電界環境起因による劣化のトレードオフに縛られない電子源を作製できる。また、この発明では、材料に水素終端ダイヤモンドを用いた場合、自由励起子が生成されないため、紫外線発光が望ましくない場合に応用できる固体電子源となる。負の電子親和力を応用するため、原理的に１ｅＶ未満の低エネルギー電子源としての幅広い応用にすべて適用可能である。 |
技術概要
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電子源となる材料を開発する場合、真空障壁、陰極温度Ｔ↓ｃ、及び陰極前面での電界強度Ｅ↓ｃが制限要素であるが、これら制限を破るものとして期待されるのが、真空障壁を負にする考え方である。すでにＧａＡｓなどでは、擬似的な負の電子親和力状態を得たパルス動作の光励起電子銃が試作されているが、劣化の問題が残されている。これに対し、半導体であるダイヤモンドの表面を水素終端することによって、負の電子親和力（ＮＥＡ）が実現できることが明らかになっている。しかし、ｎ型ダイヤモンドの水素終端表面は、水素終端表面が持つ固有の非占有電子状態に熱平衡化で電子が捕獲されて、ＮＥＡの特長が失われ欠点を有している。この発明は、この点を改善するもので水素終端によって負の電子親和力表面を有した５×１０↑１↑９ｃｍ↑３未満の濃度のリンドープダイヤモンドで構成されバンド伝導を有しているｎ型ダイヤモンド半導体層１とこのｎ型ダイヤモンド半導体層に少なくとも正極がショットキー電極で構成された電極２、３とを含み、電極２、３間にバイアスを印加して電流を流すことにより、外部に電子放出することを特徴とするものである。 |
| イメージ図 |
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| 実施実績 |
【無】 |
| 許諾実績 |
【無】 |
| 特許権譲渡 |
【否】
|
| 特許権実施許諾 |
【可】
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